JP3396442B2 - Sludge treatment method - Google Patents

Sludge treatment method

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JP3396442B2
JP3396442B2 JP07836399A JP7836399A JP3396442B2 JP 3396442 B2 JP3396442 B2 JP 3396442B2 JP 07836399 A JP07836399 A JP 07836399A JP 7836399 A JP7836399 A JP 7836399A JP 3396442 B2 JP3396442 B2 JP 3396442B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気錫めっきに係
り、とくにハロゲン法電気錫めっきにより不可避的に生
成されるスラッジの処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electroplating tin, and more particularly to a method for treating sludge inevitably produced by halogen electroplating.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気めっきブリキ鋼板の連続的な製造方
法の1つにハロゲン法がある。これは、めっき液として
塩化第一錫、塩化ナトリウム、フッ化ナトリウム、フッ
化水素ナトリウムを含むハロゲン浴を用い、金属錫を陽
極に、走行する鋼板を陰極として電気分解し、金属錫を
鋼板表面に電着させる電気めっき方法である。
2. Description of the Related Art The halogen method is one of the continuous methods for producing electroplated tin steel sheets. This uses a halogen bath containing stannous chloride, sodium chloride, sodium fluoride, and sodium hydrogen fluoride as a plating solution, electrolyzes metal tin as an anode, and a running steel plate as a cathode to make metal tin the steel plate surface. It is an electroplating method of electrodepositing on.

【0003】このハロゲン法は、使用する電解液(めっ
き液)が酸性で陽極の金属錫をめっきに有効な錫として
電解液中に溶出させるには好都合であるが、2価の錫が
溶存する酸素によって酸化され、4価の錫となる反応も
同時に進行し、多量のスラッジが生成される。このスラ
ッジの主成分は、Na2SnF6 で表されるフッ化錫酸ナトリ
ウムである。その他、鋼板から溶出した鉄イオンにより
Na3FeF6 で表されるフッ化鉄酸ナトリウムも少量形成さ
れる。
This halogen method is convenient for eluting the metallic tin of the anode as tin effective for plating into the electrolytic solution because the electrolytic solution (plating solution) used is acidic, but divalent tin is dissolved. The reaction of being oxidized by oxygen to form tetravalent tin also proceeds at the same time, and a large amount of sludge is generated. The main component of this sludge is sodium fluorostannate represented by Na 2 SnF 6 . In addition, due to iron ions eluted from the steel plate
A small amount of sodium fluoroferrate represented by Na 3 FeF 6 is also formed.

【0004】また、スラッジの発生の別の要因として、
鋼板からめっき液中に溶出した2価の鉄イオンがある。
ハロゲン法は、高電流密度で操業が可能であり、高速ラ
インに適しているが、鋼板を高速で走行させることによ
り浴が攪拌されて、めっき液中に空気が取り込まれる。
あるいはめっき液の循環に際して、めっき液中に空気が
取り込まれる。2価の鉄イオンは、このようにめっき液
中に溶解した酸素により酸化され3価の鉄イオンとな
る。この3価の鉄イオンがめっき液中で還元されて2価
の鉄イオンとなる際に、2価の錫イオンを酸化して4価
の錫イオンとするため、スラッジを発生させるのであ
る。このような2価の錫イオンの酸化を防止するため、
フェロシアン化ナトリウムNa4Fe(CN)6を添加して鉄イオ
ンと結合させて、フェロシアン化鉄Fe4[Fe(CN)6]3 とし
て沈殿させ、スラッジとすることが一般的に行われてい
る。
As another factor of sludge generation,
There are divalent iron ions eluted from the steel sheet into the plating solution.
The halogen method can operate at a high current density and is suitable for a high-speed line, but the bath is agitated by running the steel sheet at a high speed, and air is taken into the plating solution.
Alternatively, when the plating solution is circulated, air is taken into the plating solution. The divalent iron ions are oxidized by the oxygen thus dissolved in the plating solution to become trivalent iron ions. When the trivalent iron ions are reduced to divalent iron ions in the plating solution, the divalent tin ions are oxidized to tetravalent tin ions, so that sludge is generated. In order to prevent such oxidation of divalent tin ions,
It is common practice to add sodium ferrocyanide Na 4 Fe (CN) 6 to combine with iron ions and precipitate as iron ferrocyanide Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 to form sludge. ing.

【0005】したがって、ハロゲン法電気錫めっきによ
り鋼板に錫めっきを施すと、めっき浴中には、シアン化
物、フッ化物等の混在したスラッジが生成されることに
なる。操業中にこのスラッジが増加すると、操業に支障
をきたすため、定期的に稼動設備を停止してスラッジを
浴外に取り出す作業を行っていた。取り出されたスラッ
ジには有価金属としての錫が含まれており、従来から、
金属錫の回収方法として、例えば特開昭57-70242号公報
には、図4に示すような、ハロゲン浴錫めっきスラッジ
からの金属錫の回収方法が開示されている。この方法
は、スラッジをスラリー状として、このスラリーを熱ア
ルカリ(NaOH)に添加したのち、濾過して、鉄分の多い
スラッジ(以下、青スラッジともいう)を分離し、得ら
れた濾液に酸を加えpH7〜13に調整して電解を行い、錫
を電着させて回収するというものである。
Therefore, when the steel sheet is tin-plated by the halogen method electric tin plating, sludge containing cyanide, fluoride and the like is produced in the plating bath. If this sludge increases during the operation, it will hinder the operation. Therefore, the operation equipment was regularly stopped and the sludge was taken out of the bath. The sludge that was taken out contains tin as a valuable metal,
As a method for recovering metallic tin, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-70242 discloses a method for recovering metallic tin from a halogen bath tin plating sludge as shown in FIG. In this method, sludge is made into a slurry form, and after adding this slurry to hot alkali (NaOH), it is filtered to separate sludge containing a large amount of iron (hereinafter also referred to as blue sludge), and the resulting filtrate is provided with acid. In addition, the pH is adjusted to 7-13, electrolysis is performed, and tin is electrodeposited and recovered.

【0006】しかし、特開昭57-70242号公報に記載され
た方法では、青スラッジ中のシアン等の有害物質は無害
化されないまま残され、さらにスラリーを熱アルカリ
(NaOH)に添加する処理では、FeとともにSnも析出する
ため、濾液中のSn濃度が低下し、最終的に回収される錫
量が減少するという問題があった。そのうえ、錫地金価
格の暴落により、製錬コストが回収により得られる錫地
金の価格を上回り、スラッジからの金属錫の回収は経済
的に引合わなくなりつつある。しかし、スラッジはシア
ン、フッ素を含むため、産業廃棄物とする場合には、そ
れら元素を除去または無害化して、規制値以下とする必
要がある。
However, in the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 57-70242, harmful substances such as cyan in blue sludge are left undetoxified, and in the treatment of adding the slurry to hot alkali (NaOH). Since Sn also precipitates with Fe, there was a problem that the Sn concentration in the filtrate was lowered and the amount of tin finally recovered was reduced. In addition, the price of tin bullion has fallen, and the cost of smelting has exceeded the price of tin bullion that can be obtained by recovery, and the recovery of metallic tin from sludge is becoming less economical. However, since sludge contains cyanide and fluorine, it is necessary to remove or detoxify these elements so as to be less than the regulated value in the case of industrial waste.

【0007】このような問題に対し、特開平9-103790号
公報には、スラッジを水で浸出したのち濾過を行い残存
する青スラッジにカルシウムイオンの存在下で熱加水分
解処理を施す錫めっきスラッジの処理方法、および/ま
たは、スラッジに、pH5.5 〜6の条件下で、スラッジ含
有液中に酸化剤を含有させて、水浸出処理を施したのち
濾過を行い、濾液のpHを7.5 〜9.0 に調整して水酸化
錫、酸化錫を沈殿させ、分離した沈殿物(以下、錫系ス
ラッジ、または白スラッジという)から金属錫に還元す
る錫めっきスラッジの処理方法が開示されている。分離
した沈殿物から金属錫を回収する方法として、溶融塩電
解法や、黒鉛とともに溶解し融点差で鉄分を分離のち、
出湯する還元溶解法が開示されている。
In response to such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-103790 discloses a tin-plated sludge in which sludge is leached with water and filtered, and the remaining blue sludge is subjected to thermal hydrolysis treatment in the presence of calcium ions. And / or sludge containing an oxidizing agent in a sludge-containing liquid under conditions of pH 5.5 to 6 and subjected to water leaching treatment and then filtration to adjust the pH of the filtrate to 7.5 to 7. There is disclosed a method for treating tin-plated sludge in which tin hydroxide and tin oxide are adjusted to 9.0 and the separated precipitate (hereinafter referred to as tin-based sludge or white sludge) is reduced to metallic tin. As a method of recovering metallic tin from the separated precipitate, a molten salt electrolysis method or a method of melting with graphite and separating iron by the melting point difference,
A reduction dissolution method for tapping is disclosed.

【0008】また、特開平9-67699 号公報には、図3に
示すようなスラッジを処理する処理フローを実現する装
置が提案されている。その装置は、スラッジを2価の錫
イオンを含む水溶液と固形分に分けるスラッジ分解装置
と、該水溶液から金属錫を回収するための処理を行う白
スラッジ処理装置と、該固形分を産業廃棄物に処理する
青スラッジ処理装置とを備えたハロゲン法による電気ブ
リキ鋼板の製造装置である。特開平9-67699 号公報に記
載された技術では、2価の錫イオンを含む水溶液にNaOH
を添加して得たSnO2・nH2Oを主成分とする白スラッジ
に、炭素系還元剤を加え加熱し、金属錫を還元溶解する
とともに、融点差で鉄分を分離したのち、出湯して鋳造
して金属錫を回収している。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-67699 proposes a device for realizing a processing flow for processing sludge as shown in FIG. The apparatus is a sludge decomposing device that separates sludge into an aqueous solution containing divalent tin ions and a solid content, a white sludge processing device that performs processing for recovering metallic tin from the aqueous solution, and the solid content as industrial waste. It is an apparatus for producing an electric tin steel plate by a halogen method, which is provided with a blue sludge treatment apparatus for treating the same. In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-67699, NaOH is added to an aqueous solution containing divalent tin ions.
Was added to the white sludge containing SnO 2 · nH 2 O as a main component, and a carbon-based reducing agent was added to the metal sludge to heat it to reduce and dissolve the metallic tin, and to separate the iron content due to the difference in melting point, and then to release the hot water. Metal tin is recovered by casting.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記した特開平9-1037
90号公報に記載された技術では、金属錫を回収するため
に溶融塩電解法あるいは還元溶解法を使用しているが、
いずれも乾式による還元であるため粉塵が発生し作業環
境を劣化させるという問題に加え、分離した沈殿物中の
鉄含有量により融点が変動し温度の制御、還元反応の制
御が非常に難しく、結果的に錫の純度が低下し錫回収率
が低下するという問題があった。また、特開平9-67699
号公報に記載された技術では、白スラッジを加熱し還元
溶解して金属錫を得る際に融点差で鉄分を分離してお
り、特開平9-103790号公報に記載された技術と同様に、
作業環境の劣化と錫回収率の低下という問題を有してい
た。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the technique described in Japanese Patent Publication No. 90, a molten salt electrolysis method or a reduction dissolution method is used to recover metallic tin.
In addition to the problem that dust is generated and the working environment is deteriorated because all of them are dry reductions, the melting point fluctuates depending on the iron content in the separated precipitate, and it is very difficult to control the temperature and control the reduction reaction. However, there is a problem that the purity of tin is lowered and the recovery rate of tin is lowered. In addition, JP-A-9-67699
In the technique described in Japanese Patent Publication No. 9-103790, the iron component is separated by the melting point difference when the white sludge is heated and reduced and dissolved to obtain metallic tin.
It had problems of deterioration of working environment and reduction of tin recovery rate.

【0010】本発明は、上記した状況に鑑み、金属錫の
回収率が高く、作業環境を劣化させない、ハロゲン法電
気錫めっきスラッジの処理方法を提供することを目的と
する。
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a method for treating halogen-type electric tin plating sludge, which has a high recovery rate of metallic tin and does not deteriorate the working environment.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記したように、ハロゲ
ン法電気錫めっきにより鋼板に金属錫を電気めっきする
際に不可避的に生成されるスラッジには、Na2SnF6 で表
されるフッ化錫酸ナトリウム、Na3FeF6 で表されるフッ
化鉄酸ナトリウム、Fe4[Fe(CN)6]3 で表されるフェロシ
アン化鉄が主成分として含まれている。
[Means for Solving the Problems] As described above, the sludge unavoidably generated when the metal tin is electroplated on the steel sheet by the halogen method electrotin plating is fluorinated represented by Na 2 SnF 6 . It contains sodium stannate, sodium ferrofluoride represented by Na 3 FeF 6 , and iron ferrocyanide represented by Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 as main components.

【0012】本発明者らは、スラッジ中に含まれる資源
の有効利用が図れるスラッジの処理方法について、とく
に金属錫を高回収率で回収できるスラッジの処理方法に
ついて、鋭意検討した。このスラッジは、温水で水浸出
を行い、フッ化錫酸ナトリウムNa2SnF6 を水溶液中に移
行させたうえ、フッ化鉄酸ナトリウムNa3FeF6 、フェロ
シアン化鉄Fe4[Fe(CN)6]3 を沈殿物としたのち、固液分
離によりフッ化錫酸ナトリウムNa2SnF6とフッ化ナトリ
ウムNaF を含む濾液と、フッ化鉄酸ナトリウムNa3Fe
F6 、フェロシアン化鉄Fe4[Fe(CN)6]3 を含む固形分に
分離される。
The inventors of the present invention have earnestly studied a sludge treatment method capable of effectively utilizing the resources contained in the sludge, particularly a sludge treatment method capable of recovering metallic tin at a high recovery rate. This sludge is leached with warm water to transfer sodium fluorostannate Na 2 SnF 6 into the aqueous solution, and then sodium fluoroferrate Na 3 FeF 6 and iron ferrocyanide Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 as a precipitate, and then solid-liquid separation is performed to obtain a filtrate containing sodium fluorostannate Na 2 SnF 6 and sodium fluoride NaF, and sodium ferrofluoride Na 3 Fe.
It is separated into solids containing F 6 and iron ferrocyanide Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 .

【0013】フッ化錫酸ナトリウムNa2SnF6 とフッ化ナ
トリウムNaF を含む濾液は、まず、pH調整されて、錫を
含む固形分と濾液に分離される。まず、本発明者らは、
水浸出処理条件と錫含有固形分の還元条件について検討
し、その結果、水溶液中に移行するSn量を多くして、さ
らに得られた錫含有固形分をアルカリ溶解しアルカリ水
溶液中で電解還元すれば、錫含有固形分中に含まれる鉄
分の悪影響を考慮する必要がなくなり、回収される金属
錫の純度が高く金属錫の回収率が高くなることを見いだ
した。
The filtrate containing sodium fluorostannate Na 2 SnF 6 and sodium fluoride NaF is first pH-adjusted and separated into a solid content containing tin and a filtrate. First, the present inventors
The conditions for water leaching and the reduction conditions for tin-containing solids were examined.As a result, the amount of Sn transferred to the aqueous solution was increased, and the tin-containing solids obtained were dissolved in alkali and electrolytically reduced in an alkaline aqueous solution. Therefore, it was found that it is not necessary to consider the adverse effect of the iron content contained in the tin-containing solid content, and the recovered metal tin has a high purity and a high metal tin recovery rate.

【0014】すなわち、本発明は、ハロゲン法電気錫め
っきにより鋼板に金属錫を電気めっきするに際し生成す
るスラッジの処理方法であって、前記スラッジに、pH1.
0 以上4未満の範囲で水浸出処理を行った後、固液分離
処理を行い、得られた濾液をpH調整した後、固液分離処
理を行い、得られた固形分にアルカリ溶解処理を施し、
ついで該アルカリ溶解処理液を電解液として電解還元処
理を行い金属錫を回収することを特徴とするスラッジの
処理方法であり、本発明では、前記得られた濾液のpH調
整は、pH7 〜9 とするのが好ましく、また、前記アルカ
リ溶解処理は、水酸化ナトリウム水溶液を添加して行う
のが好ましい。
That is, the present invention is a method for treating sludge generated during electroplating of metal tin on a steel sheet by halogen method electrotin plating, wherein the sludge has a pH of 1.
After the water leach in the range from 0 to less than 4, subjected to solid-liquid separation process, and the obtained filtrate was pH adjusted, subjected to solid-liquid separation process, subjected to alkaline lysis process resulting solids ,
Then a sludge processing method characterized by recovering metallic tin performs electrolytic reduction treatment the alkali dissolution treatment solution as an electrolyte solution, the present invention, pH adjusters before Symbol resulting filtrate, the pH 7 to 9 It is preferable that the alkali dissolution treatment is performed by adding an aqueous sodium hydroxide solution.

【0015】また、本発明では、前記電解還元処理を、
電解液中のSn濃度が20〜45g/l の範囲で行うのが好まし
い。回収された金属錫は、めっき処理の陽極として再利
用でき、また、錫含有固形分を分離した濾液はめっき液
源として再利用できる。
Further, in the present invention, the electrolytic reduction treatment is
The Sn concentration in the electrolytic solution is preferably in the range of 20 to 45 g / l. The recovered metallic tin can be reused as an anode for plating treatment, and the filtrate from which tin-containing solids have been separated can be reused as a plating solution source.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施に好適なスラッジの
処理フローを図1に示す。本発明では、ハロゲン法電気
錫めっきにより鋼板に金属錫を電気めっきするに際し生
成されるスラッジに、まず水浸出処理を施す。水浸出処
理では、反応槽でスラッジに対し5〜15倍量の温水を添
加し、攪拌してスラッジをスラリー化する。これによ
り、スラッジ中のフッ化錫酸ナトリウムNa2SnF6 が水溶
液中に移行し、他のフッ化鉄酸ナトリウムNa3FeF6 、フ
ェロシアン化鉄Fe4[Fe(CN)6]3 は沈殿物として固形分中
に残存する。なお水浸出処理に使用する温水は、50〜70
℃が好適である。なお、水浸出する前に予め、スラッジ
を高速攪拌槽に投入し攪拌しておくのが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A sludge treatment flow suitable for carrying out the present invention is shown in FIG. In the present invention, the sludge generated during the electroplating of the steel sheet with the metal tin by the halogen method electrotin plating is first subjected to the water leaching treatment. In the water leaching treatment, 5 to 15 times the amount of warm water is added to the sludge in the reaction tank, and the sludge is slurried by stirring. As a result, sodium fluorostannate Na 2 SnF 6 in the sludge migrates into the aqueous solution, and other sodium ferrofluoride Na 3 FeF 6 and iron ferrocyanide Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 precipitate. It remains in the solid content as a substance. The hot water used for water leaching is 50 to 70
C is preferred. In addition, it is preferable that the sludge is put into a high-speed stirring tank and stirred in advance before leaching with water.

【0017】水浸出処理は、pH4未満、1.0 以上範囲
で行う。pH4未満、1.0 以上の範囲で水浸出処理を行う
と、液中へのSn移行量が多くなり濾液からのSnの回収率
が向上する。pH4以上では、液中への鉄イオンの混入は
減少するが、液中へのSnの移行量が減少する。また、水
浸出処理に際し、Fe2+イオンの酸化を促進し、Fe3+とし
て存在させ、液中へのFeの移行を抑制するため、H2O2
O2、NaClO4などの酸化剤を添加するのが好ましい。
The water leaching treatment is carried out in the range of pH less than 4 and 1.0 or more . When the water leaching treatment is carried out in the range of less than pH 4 and 1.0 or more, the amount of Sn transferred into the liquid increases and the recovery rate of Sn from the filtrate improves. When the pH is 4 or more, the amount of iron ions mixed into the liquid is reduced, but the amount of Sn transferred into the liquid is reduced. Further, in the water leaching treatment, to promote the oxidation of Fe 2+ ions, to be present as Fe 3+ , in order to suppress the transfer of Fe into the liquid, H 2 O 2 ,
It is preferable to add an oxidizing agent such as O 2 or NaClO 4 .

【0018】水浸出処理を施されたスラッジ含有処理液
は、ついで固液分離処理を施され、固形分と濾液に分離
される。固液分離処理は、フィルターを用いた濾過が好
ましいが、とくに固液分離が容易なフィルタープレスを
用いて行うのがよい。水浸出処理後の固液分離処理で得
られた濾液には、フッ化錫酸ナトリウムNa2SnF6 とフッ
化ナトリウムNaF が主として含有されている。本発明で
は、この濾液のpHを調整して濾液中の錫を、水酸化錫と
して沈殿させる。
The sludge-containing treatment liquid that has been subjected to the water leaching treatment is then subjected to a solid-liquid separation treatment to separate it into a solid content and a filtrate. The solid-liquid separation treatment is preferably filtration using a filter, but it is particularly preferable to use a filter press which facilitates solid-liquid separation. The filtrate obtained by the solid-liquid separation treatment after the water leaching treatment mainly contains sodium fluorostannate Na 2 SnF 6 and sodium fluoride NaF 2 . In the present invention, the pH of this filtrate is adjusted to precipitate tin in the filtrate as tin hydroxide.

【0019】濾液のpH調整は、アルカリ水溶液を添加し
て行う。アルカリ水溶液としては、NaOH水溶液、KOH 水
溶液、LiOH水溶液、NH4OH 水溶液などが好適である。濾
液のpHは7〜9とするのが好ましい。濾液のpHがこの範
囲をはずれると錫の回収率が低下する。この条件で濾液
中のNa2SnF6 は、アルカリ水溶液としてNaOH水溶液を用
いた場合には、下記(1)式に示す反応で水酸化錫Sn(O
H)4 (SnO2 ・2H2O)として沈殿する。
The pH of the filtrate is adjusted by adding an alkaline aqueous solution. As the alkaline aqueous solution, a NaOH aqueous solution, a KOH aqueous solution, a LiOH aqueous solution, an NH 4 OH aqueous solution and the like are suitable. The pH of the filtrate is preferably 7-9. If the pH of the filtrate is out of this range, the tin recovery rate will decrease. Under this condition, when Na 2 SnF 6 in the filtrate is used as the alkaline aqueous solution, the reaction solution represented by the following formula (1) causes Sn 2 SnF 6
H) 4 (SnO 2 · 2H 2 O) precipitates.

【0020】 Na2SnF6 +4NaOH → 6NaF + Sn(OH)4↓ ……(1) この濾液のpH調整は、別に設置した反応槽に濾液を投入
し、さらにこの反応槽に水酸化ナトリウム水溶液等のア
ルカリ水溶液を添加することにより行うのが好ましい。
なお、反応槽では、反応を促進するために攪拌を行って
良いのは言うまでもない。
Na 2 SnF 6 + 4NaOH → 6NaF + Sn (OH) 4 ↓ (1) To adjust the pH of this filtrate, put the filtrate into a reaction tank separately installed, and further add sodium hydroxide aqueous solution etc. to this reaction tank. It is preferable to add the alkaline aqueous solution of.
Needless to say, stirring may be carried out in the reaction tank to promote the reaction.

【0021】沈殿物を含む上記濾液は、ついでフィルタ
ープレス等に移して固液分離を施され、錫含有固形分と
NaF を含む濾液に分離される。NaF を含む濾液は、回収
されめっき液源として利用される。錫含有固形分はアル
カリ水溶液を添加され、アルカリ溶解処理が施される。
添加するアルカリ水溶液としては、[OH- ]イオンが生
成されるものであればとくに限定されないが、NaOH水溶
液、KOH 水溶液、LiOH水溶液、NH4OH 水溶液などが好適
である。
The above-mentioned filtrate containing the precipitate is then transferred to a filter press or the like and subjected to solid-liquid separation to obtain a tin-containing solid content.
It is separated into a filtrate containing NaF 2. The filtrate containing NaF 3 is recovered and used as a plating solution source. An aqueous alkali solution is added to the tin-containing solid content, and an alkali dissolution treatment is performed.
The alkaline aqueous solution to be added is not particularly limited as long as [OH ] ions are generated, but NaOH aqueous solution, KOH aqueous solution, LiOH aqueous solution, NH 4 OH aqueous solution and the like are preferable.

【0022】アルカリ溶解処理により、水酸化錫Sn(OH)
4 は添加したアルカリと反応してSnO3 2-の状態で水溶液
中に溶解する。アルカリ水溶液としてNaOH水溶液を用い
た場合について、その反応を下記(2)式に示す。Sn(O
H)4 は、錫酸ナトリウムNa2SnO3 となり水溶液中に溶解
する。添加するアルカリ水溶液量は、(2)式の反応に
おいて当量以上となるようにするのが好ましい。
By the alkali dissolution treatment, tin hydroxide Sn (OH)
4 reacts with the added alkali and dissolves in the aqueous solution in the state of SnO 3 2− . The reaction is shown in the following formula (2) when a NaOH aqueous solution is used as the alkaline aqueous solution. Sn (O
H) 4 becomes sodium stannate Na 2 SnO 3 and dissolves in the aqueous solution. The amount of the alkaline aqueous solution to be added is preferably equal to or more than the equivalent in the reaction of the formula (2).

【0023】 Sn(OH)4 + 2NaOH → Na2SnO3 + 3H2O ……(2) アルカリ溶解処理は、別に設置した溶解槽に錫含有固形
分を投入し、さらにアルカリ水溶液を添加し錫含有固形
分中の錫を水溶液中に溶解させるのが好ましい。なお、
溶解槽では、反応を促進させるために攪拌、あるいは適
正な温度に加熱を行ってよいのは言うまでもない。
Sn (OH) 4 + 2NaOH → Na 2 SnO 3 + 3H 2 O (2) In the alkali dissolution treatment, the tin-containing solid content is put into a separately installed dissolution tank, and an alkaline aqueous solution is further added to tin. It is preferable to dissolve the tin contained in the solid content in the aqueous solution. In addition,
Needless to say, the dissolution tank may be stirred or heated to an appropriate temperature to accelerate the reaction.

【0024】また、アルカリ溶解処理では、錫含有固形
分中に残存する微量のFe分は水溶液中に溶解せず、沈殿
物として沈降する。このため、アルカリ溶解液中の鉄濃
度を低下させることができ、それにより次工程の電解還
元処理で回収される金属錫の純度が向上し金属錫の回収
率が向上するという格段の効果を生じる。また、アルカ
リ溶解処理を採用することにより、水浸出処理時に濾液
中に移行する鉄濃度を低くする必要がなくなり、スラッ
ジから濾液中への錫の移行量を高くすることができ、結
果的に錫回収率が向上するという効果もある。
Further, in the alkali dissolution treatment, a trace amount of Fe content remaining in the tin-containing solid content is not dissolved in the aqueous solution but settles as a precipitate. Therefore, it is possible to reduce the iron concentration in the alkali solution, which has the remarkable effect of improving the purity of metal tin recovered in the electrolytic reduction treatment in the next step and improving the recovery rate of metal tin. . Also, by adopting the alkali dissolution treatment, it is not necessary to reduce the concentration of iron that migrates in the filtrate during the water leaching process, and the amount of tin that migrates from the sludge into the filtrate can be increased. There is also an effect that the recovery rate is improved.

【0025】ついで、Snが溶解した上記アルカリ溶解処
理液を電解液として、電解還元処理を行い、陰極に金属
錫を電着させ、金属錫を回収する。電解還元処理におけ
る反応を下記(3)式に示す。 陰極:SnO3 2-+4e- + H2O → Sn0 +6OH - ……(3a) 陽極:4 OH - → 2H2O + O2 ↑+4e- ……(3b) 本発明における電解還元処理においては、電解液中のSn
濃度を20〜45g/l に調整して電解処理を行うのが錫の還
元率を高める観点から好ましい。
Next, electrolytic reduction treatment is carried out by using the above-mentioned alkaline dissolution treatment liquid in which Sn is dissolved as an electrolytic solution, and metal tin is electrodeposited to recover metal tin. The reaction in the electrolytic reduction treatment is shown in the following formula (3). Cathode: SnO 3 2- + 4e - + H 2 O → Sn 0 + 6OH - ...... (3a) anode: 4 OH - → 2H 2 O + O 2 ↑ + 4e - In the electrolytic reduction treatment in the present invention ...... (3b) is , Sn in electrolyte
It is preferable to adjust the concentration to 20 to 45 g / l and perform electrolytic treatment from the viewpoint of increasing the reduction rate of tin.

【0026】電解還元処理における還元効率は、陰極効
率、 陰極効率(%)= {(実錫還元量)/(ファラデー定数から決定される理
論錫還元量)}×100 で表され、この陰極効率は、電解液中のSn濃度により大
きく影響される。陰極効率におよぼす電解液中のSn濃度
の影響を図2に示す。
The reduction efficiency in the electrolytic reduction treatment is represented by cathode efficiency, cathode efficiency (%) = {(actual tin reduction amount) / (theoretical tin reduction amount determined from Faraday constant)} × 100. Is greatly affected by the Sn concentration in the electrolyte. Figure 2 shows the effect of Sn concentration in the electrolyte on the cathode efficiency.

【0027】図2から、電解液中のSn濃度が20g/l 以上
ではじめて陰極効率が90%以上となり、45g/l 以上で陰
極効率が100 %となる。このようなことから、電解液中
のSn濃度は20〜45g/l の範囲とするのが好ましい。な
お、電解液中のSn濃度は、錫含有固形分の投入により調
整できる。電解還元処理は、電解槽中で、上記アルカリ
溶解処理液を電解液として、陰極を金属錫板、陽極を鋼
板として電解するのが好ましい。電解槽とアルカリ溶解
槽とは配管で連通され、ポンプ等により電解液を循環可
能とするのが好ましい。電解液の循環は、電解液中の濃
度を常にモニターし、その結果をもとに新しい電解液の
供給量を調整するのが好ましい。また、電解槽には、電
解液の温度調節用としてヒータを設置するのが好まし
い。電解液温度を75〜85℃とするのが好ましい。
From FIG. 2, the cathode efficiency becomes 90% or more only when the Sn concentration in the electrolytic solution is 20 g / l or more, and the cathode efficiency becomes 100% when the Sn concentration is 45 g / l or more. Therefore, the Sn concentration in the electrolytic solution is preferably in the range of 20 to 45 g / l. The Sn concentration in the electrolytic solution can be adjusted by adding a tin-containing solid content. In the electrolytic reduction treatment, it is preferable to perform electrolysis in an electrolytic bath by using the above alkali dissolution treatment liquid as an electrolytic solution, the cathode as a metal tin plate, and the anode as a steel plate. It is preferable that the electrolytic bath and the alkaline dissolving bath are connected by piping so that the electrolytic solution can be circulated by a pump or the like. Regarding the circulation of the electrolytic solution, it is preferable to constantly monitor the concentration in the electrolytic solution and adjust the supply amount of a new electrolytic solution based on the result. Further, it is preferable to install a heater in the electrolytic cell for adjusting the temperature of the electrolytic solution. The electrolyte temperature is preferably 75 to 85 ° C.

【0028】また、アルカリ溶解処理液による電解還元
処理は、湿式であるため粉塵等の揮散による作業環境を
劣化させることは少ない。さらに、電解還元処理により
還元回収される錫の純度は99.9%以上であり、電気錫め
っきのアノードとして再利用可能である。
Further, the electrolytic reduction treatment with the alkali dissolution treatment liquid is a wet method, so that the work environment is less likely to be deteriorated due to the volatilization of dust and the like. Further, the purity of tin that is reduced and recovered by the electrolytic reduction treatment is 99.9% or more, and it can be reused as an anode for electrotin plating.

【0029】[0029]

【実施例】(実施例1) ハロゲン法電気錫めっきによりめっき浴中に生成したス
ラッジをダンプアウトして、60℃の温水により水浸出処
理を行った。この温水は、NaOHを添加してpH3.4 に調整
したものを用いた。なお、水浸出処理では、鉄イオンの
酸化のため酸化剤としてH2O2を添加した。
[Example] (Example 1) Sludge produced in a plating bath by halogen method electrotin plating was dumped out and subjected to water leaching treatment with hot water at 60 ° C. This warm water was adjusted to pH 3.4 by adding NaOH. In the water leaching process, H 2 O 2 was added as an oxidant for oxidizing iron ions.

【0030】水浸出処理後、スラッジ含有液をフィルタ
ープレスにより固液分離処理を行い、鉄分の多い固形分
と錫分の多い濾液とに分離した。ついで、得られた濾液
にNaOH水溶液を添加し表1に示すpHに調整した。pH調整
後、固形分を含む水溶液をフィルタープレスにより固液
分離した。得られた錫含有固形分930 kgに、水酸化ナト
リウム水溶液を添加して、アルカリ溶解処理を行い、Sn
濃度を30g/l とした。その後、アルカリ溶解処理液を電
解槽に移送し、電解液温度80℃で陰極を金属錫板、陽極
を鋼板として電解還元処理を行った。
After the water leaching treatment, the sludge-containing liquid was subjected to a solid-liquid separation treatment with a filter press to separate it into a solid content rich in iron and a filtrate rich in tin. Then, an aqueous NaOH solution was added to the obtained filtrate to adjust the pH shown in Table 1. After adjusting the pH, the aqueous solution containing the solid content was subjected to solid-liquid separation by a filter press. To the obtained tin-containing solid content of 930 kg, an aqueous solution of sodium hydroxide was added and alkali dissolution treatment was performed.
The concentration was 30 g / l. After that, the alkali dissolution treatment liquid was transferred to an electrolytic bath, and an electrolytic reduction treatment was performed at a temperature of the electrolyte of 80 ° C. using a metal tin plate as the cathode and a steel plate as the anode.

【0031】各段階における濾液、固形分中の錫濃度、
鉄濃度、および金属錫の回収率を測定し、その結果を表
1に示す。表1から水浸出時のpHは低い方が回収率が高
く好ましいことがわかる。なお、得られた金属錫はめっ
き処理の陽極として再利用した。なお、比較例として、
錫含有固形分を乾燥したのち、還元炉で黒鉛とともに溶
解し、鉄を分離するため溶解温度を調整して、溶融錫を
出湯した。出湯した溶融錫は鋳造され金属錫とした。金
属錫の回収率は、スラッジ中の全錫量(290kg)に対し64
%であった。
Filtrate at each stage, tin concentration in solid content,
The iron concentration and the recovery rate of metallic tin were measured, and the results are shown in Table 1. From Table 1, it is understood that the lower the pH at the time of water leaching, the higher the recovery rate and the better. The obtained metal tin was reused as an anode for plating treatment. As a comparative example,
After the tin-containing solid content was dried, it was melted together with graphite in a reducing furnace, the melting temperature was adjusted to separate iron, and molten tin was tapped. The molten tin discharged was cast into metallic tin. The recovery rate of metallic tin is 64 with respect to the total amount of tin in sludge (290 kg).
%Met.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】本発明例では、水浸出処理後において得ら
れる濾液中のFe濃度が高いにもかかわらず、回収される
金属錫の純度が高く、さらに錫の回収率は83%であり、
比較例にくらべ20%以上も錫の収率が高い。さらに、比
較例における錫含有固形分からの金属錫の回収が高温(
約1000℃)でしかも乾式であるのにくらべ、本発明の方
法は、湿式でありしかも 100℃以下の低温であり操業性
が良好であるという効果もある。
In the example of the present invention, although the concentration of Fe in the filtrate obtained after the water leaching process was high, the purity of the metal tin recovered was high, and the tin recovery rate was 83% .
The yield of tin is higher than that of the comparative example by 20 % or more. Furthermore, the recovery of metallic tin from the tin-containing solids in the comparative example was performed at high temperature (
The method of the present invention has the effect of being wet and at a low temperature of 100 ° C. or less and having good operability, as compared with being dry at about 1000 ° C.).

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、スラッジから錫を収率
高く回収することが可能となり、環境汚染を心配するこ
となく資源の有効活用ができ産業上格段の効果を奏す
る。また、本発明によれば、スラッジを電気錫めっきラ
インに付随した施設で容易に処理でき、スラッジの保管
や、環境の汚染を心配する必要がなくなるという効果も
ある。
Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to recover tin from sludge with a high yield, and it is possible to effectively use resources without worrying about environmental pollution, and to achieve a marked industrial effect. In addition, according to the present invention, sludge can be easily treated in a facility attached to an electric tin plating line, and there is no need to worry about storage of sludge and environmental pollution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施に好適なスラッジの処理フローを
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a sludge treatment flow suitable for carrying out the present invention.

【図2】電解還元処理における電解液中のSn濃度と陰極
効率との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between Sn concentration in an electrolytic solution and cathode efficiency in electrolytic reduction treatment.

【図3】従来におけるスラッジ処理のフローを示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional sludge treatment flow.

【図4】従来における錫メッキスラッジ処理のフローを
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow of conventional tin plating sludge treatment.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 冬彦 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭63−277782(JP,A) 特開 昭62−40400(JP,A) 特開 昭57−70242(JP,A) 特開 平11−335900(JP,A) 特開 平11−269699(JP,A) 特開 平10−72693(JP,A) 特開 平9−103790(JP,A) 特開 平9−67699(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C25D 21/18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Fuyuhiko Ishikawa 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Co., Ltd. Inside the Chiba Works (56) Reference JP-A-63-277782 (JP, A) JP-A-SHO 62-40400 (JP, A) JP 57-70242 (JP, A) JP 11-335900 (JP, A) JP 11-269699 (JP, A) JP 10-72693 (JP, A) JP-A-9-103790 (JP, A) JP-A-9-67699 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C25D 21/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ハロゲン法電気錫めっきにより鋼板に金
属錫を電気めっきするに際し生成するスラッジの処理方
法であって、前記スラッジに、pH1.0 以上4未満の範囲
水浸出処理を行った後、固液分離処理を行い、得られ
た濾液をpH調整した後、固液分離処理を行い、得られた
固形分にアルカリ溶解処理を施し、該アルカリ溶解処理
した液を電解液として電解還元処理を行い金属錫を回収
することを特徴とするスラッジの処理方法。
1. A method for treating sludge generated during electroplating of metal tin on a steel sheet by halogen method electrotin plating, wherein the sludge has a pH range of 1.0 to less than 4.
In after the water leach, subjected to solid-liquid separation process, and the obtained filtrate was pH adjusted, subjected to solid-liquid separation process, subjected to alkaline lysis process resulting solid was the alkali dissolution treatment A method for treating sludge, which comprises recovering metallic tin by performing electrolytic reduction treatment using the solution as an electrolytic solution.
【請求項2】 前記電解還元処理を、電解液中のSn濃度
が20〜45g/l の範囲で行うことを特徴とする請求項1に
記載のスラッジの処理方法。
2. The sludge treatment method according to claim 1, wherein the electrolytic reduction treatment is carried out at an Sn concentration in the electrolytic solution in the range of 20 to 45 g / l.
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